如图5所示,因为有了N-区,使导通时的非平衡载流子浓度降低了一块,仅使反向恢复电流减少,而且使软度因子增加。
采用低阳极浓度技术,虽然也能提高软因子,如使FRRS从0.4提高到0.7~1.0,但幅度还不够。采用双基区结构技术后,就使得FRRS又提高0.5多,达到FRRS ≧1.5。
双基区结构可以显著改善二极管软度的道理可以这样理解:在反向恢复到空间电荷区逐步建立,且随电压提高而不断扩大到N-缓冲层后,由于缓冲层浓度高而大大减慢。这样,经过存储时间ta后,缓冲层N-区内还有相当的非平衡载流子未被抽走或复合,从而使得复合时间增加,即tb增加,即反向恢复软因子FRRS增加。
4)扩铂+吸收技术【9】 为使二极管的反向恢复速度加快,降低基区的少数载流子寿命是必须的。******的方法是轻离子辐照,同时铂汲取的局域寿命控制技术;在我国目前还不能很好采用轻离子辐照的情况下,只能采用全域寿命控制技术。常用的全域控制寿命技术有:扩金、扩铂、电子辐照三种方法。纵观三者电子辐照长期可靠性差,扩金漏电流大,而扩铂长期可靠性好,漏电小,但通态电压高。我们选取扩铂方法,在扩铂的同时,进行磷硅玻璃吸收,虽然还达不到轻离子辐照+铂汲取的局域寿命控制的程度,但也能造成基区内少子寿命的有利于通态电压的分布。
如图6所示:在决定反向恢复时间的-d一侧的铂浓度Npt****,少子寿命τp最小;而在对反向恢复影响不大的+ d侧,则铂浓度Npt相对较低,寿命较高,因而通态电压受影响较小。
扩铂的温度一般选在940℃,时间在30分~1小时左右。
在没有磷硅玻璃吸收的情况下扩铂,通态电压往往超标很多,有了磷硅玻璃吸收时的扩铂,通态电压一般能降低0.5V左右。
5)和国际接轨的检测技术 新研制生产的FRD5000 A- 200 V器件,要经过和国际接轨的新型测试仪器的严格检测。其中包括静态参数的雪崩电压VRRM、通态峰值电压VFM、浪涌电流IFSM等测试;包括动态参数反向恢复时间trr、反向恢复电流Irr、反向恢复电荷Qr、反向恢复软因子FRRS等测试;还包括特殊参数如反向脉冲方波浪涌功率PRSM,开通时****峰值电压VFRM,正向恢复时间tfr等测试。
四、器件参数的测试 研制生产的FRD5000 A - 200 V器件,以2011年2月以后入库器件为例,实测结果统计记录如下表2:
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